Распространение волн в периодической среде

В соответствии с (6.5.16) или (6.5.14) при распространении волн в периодической среде происходит обмен электромагнитной энергией между связанными модами. На рис. 6.11 приведены зависимости энергии мод в условиях фазового синхронизма (А/3 = 0) и при А/3 Ф 0. [c.209]

Распространение волн в периодической среде 211 [c.211]

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВОЛН В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СРЕДЕ [c.211]

Распространение электромагнитных волн в периодических средах [c.163]

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН В ПЕРИОДИЧЕСКИХ СРЕДАХ [c.169]

Простейшая периодическая среда состоит из чередующихся слоев прозрачных материалов с различными показателями преломления. Современные достижения в технологии выращивания кристаллов, особенно методом эпитаксии из молекулярных пучков, позволяют выращивать периодические слоистые среды с хорошо контролируемыми периодичностью и толщинами слоев, соответствующими нескольким атомным с юям. Распространение волн в периодических слоистых средах изучали многие авторы [1, 2]. В этом случае можно получить точное решение волнового уравнения. Мы будем предполагать, что материалы являются немагнитными. Рассмотрим простейшую периодическую слоистую среду, состоящую из двух различных веществ со следующим профилем показателя преломления [c.179]

В предыдущих разделах и в гл. 6 мы предполагали, что возмущение Де(х, у, z) диэлектрической проницаемости является вещественной величиной, которая описывает пассивные неоднородности. Наличие в среде небольшого усиления можно также рассматривать как возмущение, и в этом случае Де(х, у, z) следует считать комплексной величиной. Рассмотрим распространение электромагнитных волн в периодической среде с вещественной диэлектрической проницаемостью е(х, у, z) и комплексным периодическим возмущением Де(х, у, z). Ниже мы покажем, что генерация излучения может происходить и без наличия торцевых зеркал. При этом обратная связь осуществляется за счет непрерывного когерентного рассеяния от периодического возмущения. Общее рассмотрение, которое мы проведем ниже, применимо как к объемной периодической среде (например, слоистой среде), так и к периодическому волноводу. [c.474]

Очень часто встречаются в физике и технике задачи о распространении волн в средах с периодически изменяющимися параметрами. Они возникают при исследовании распространения волн в слоистых средах, движения электрона в поле ионной решетки кристалла, прохождения света через среду, в которой возбуждена звуковая волна и т. п. Параметры среды могут изменяться как во времени, так и в пространстве. Если они изменяются синхронно во времени во всех точках пространства или только в пространстве, то математически анализ сводится к исследованию обыкновенных дифференциальных уравнений с коэффициентами, зависящими от времени или координаты. [c.216]

Распространение волн в периодической дискретной среде [c.238]

Это означает, что С и Q для сплошного стержня инвариантны к частоте колебаний. Борн и Карман (1912 г.) решили задачу об упругих колебаниях кристалла с учетом периодической дискретной структуры кристалла. Существенное отличие спектра колебаний по Борну и Карману от спектра Дебая заключается в дисперсии скорости распространения упругих волн в дискретной среде. [c.199]

Рассмотрим некоторые особенности работы компрессора при периодических колебаниях давления в его входном сечении. Из-за гидравлических сопротивлений и демпфирующих свойств ступеней колебания давления во входном [сечеиии доходят до выходного сечения компрессора ослабленными, причем степень этого ослабления (при отсутствии каких-либо резонансных явлений) должна увеличиваться по мере возрастания частоты колебаний. Кроме того, всякие возмущения давления передаются по тракту компрессора с конечной скоростью, в результате чего колебания давления на входе достигают выходного сечения с опозданием, т. е. со сдвигом фазы. Если бы проточная часть компрессора представляла собой простой канал, то скорость распространения волн давления по его тракту (относительно корпуса) складывалась бы из скорости распространения возмущений в неподвижной среде (т. е. скорости звука) и скорости потока. Но в действительности канал компрессора загроможден рабочими и неподвижными лопатками, которые затрудняют распространение звуковых волн, и поэтому скорость распространения колебаний давления от входа компрессора к выходу, по-видимому, близка к осевой скорости воздуха. [c.164]

Рассмотрим теперь распространение плоской монохроматической световой волны в среде, в которой возбуждена звуковая волна и показатель преломления является периодически промодулированным. Как было показано в разд. 9.1 на конкретных примерах, звуковая волна вызывает изменение показателя преломления среды. При этом среда становится периодической с периодом, равным длине звуковой волны. Это периодическое возмущение изменяется как в пространстве, так и во времени. Если звук представляет собой бегущую волну, то периодическое возмущение перемещается со скоростью звука (ее типичное значение порядка нескольких тысяч метров в секунду). Поскольку скорость звука на пять порядков меньше скорости света (с = 3 - 10 м/с), периодическое возмущение, вызванное звуковой волной, можно считать стационарным. Задача при этом сводится к задаче о распространении электромагнитного излучения в периодической среде, рассмотренной нами в гл. 6. Для иллюстрации акустооптического взаимодействия рассмотрим в качестве примера распространение светового пучка в воде. Благодаря фотоупругому эффекту звуковая волна приводит к изменению показателя преломления. Пусть ось г совпадает с направлением распространения звуковой волны, а плоскость yz параллельна плоскости падения. Если световой пучок линейно поляризован в направлении х (ТЕ-мода), то, как мы показали в разд. 9.1.1 на конкретном примере, показатель преломления для этой моды записывается в виде [c.354]

Известно, что одномерным нелинейным волновым уравнением, энисывающим распространение волн в слабодиснергирующей среде о слабой нелинейностью, является уравнение Кортвега —де-Ври-ш [117]. Одно из решений этого уравнения описывает периодическую волну (в данном случае концентрационную) [c.13]

В книге известных американских специалистов рассматриваются вопросы распространения электромагнитных волн в периодических средах, теория волноводных мод в диэлектрических волноводах и в волокнах, теория распространения поверхностных поля-ритонов и т. п. Представлены также основы нелинейной оптики и явления оптического фазового сопряжения. Большое внимание уделяется теории распространения, электромагнитных волн в кристаллах, подверженных внешним воздействиям. Мо кет использоваться как учебное пособие. [c.4]

Выше при получении формул мы предполагали, что распространение волн происходит в направлении периодического изменения диэлекгрнческой npoHwuaeMO Trf, т, е. вдоль оси 2. Для произвольного направления распространения (т. е. когда или + 0) дисперсионное уравнение оказывается более сложным и зависит от состояния поляризации. Это будет показано в следующем разделе при исследовании распространения волн в периодических слоистых средах. [c.178]

Распространение элек ромагнитных волн в периодических средах 191 [c.191]

Бахвалов Н. С. Осреднение процесса распространения коротких волн н периодических средах. — В кн. Теория кубатурных формул и вычислительная математика. Новосибирск Наука, 1980, 3—И. [c.303]

При распространении электромагнитного излучения в периодических средах возникает много интересных и потенциально полезных явлений. К ним относятся дифракция рентгеновского излучения в кристаллах, дифракция света на периодических изменениях механических напряжений, возникающих при прохождении звуковой волны, и запрещенная зона для света в слоистых периодических средах. Эти явления используются во многих оптических устройствах, таких, как дифракционные решетки, голограммы, лазеры на свободных электронах, лазеры с распределенной обратной связью, лазеры с распределенным брэгговским отражением, брэгговские отражатели с высокой отражательной способностью, акустооптические фильтры, светофильтры Шольца и т. д. В данной главе мы рассмотрим некоторые общие свойства электромагнитного излучения в периодических средах и общую теорию его распространения в слоистой периодической среде. Эта теория имеет весьма близкую формальную аналогию с квантовой теорией электронов в кристаллах и поэтому позволяет использовать понятия блоховских волн, запрещенных зон, затухающих и поверхностных волн. Наконец, мы обсудим применение этой теории для решения ряда хорошо известных задач, таких, как расчет коэффициента отражения от брэгговского зеркала, коэффициентов пропускания фильтра Шольца и оптических поверхностных волн. Кроме того, мы обсудим двойное лучепреломление за счет формы и его применение в дихроичных поляризаторах. Периодические структуры играют также важную роль в интегральной оптике, рассмотрение которой мы отложим до гл. 11. [c.169]

Рассмотрим теперь распространение электромагнитных волн в бесконечной среде, состоящей из чередующихся слоев двух различных однородных и изотропных веществ. Хотя каждый отдельный слой изотропный, структура в целом ведет себя как анизотропная среда. Оказывается, что ТЕ- и ТМ-волны распространяются с разными эффективными фазовыми скоростями и периодическая среда является двулучепреломляющей. [c.222]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...